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使用Inverse3进行开发

本文以快速入门指南为基础,介绍将Inverse3用作触觉开发工具的方法。为此,文章讨论了多种硬件配置、控制方式,以及会改变设备行为的关键功能。

设备左右手配置与坐标系​

Inverse3 提供两种硬件配置,分别针对不同场景进行了优化。

每台设备均可供左撇子或右撇子用户使用,但在某些情况下,右撇子用户可能会觉得右手配置的设备更易于使用。

在双手操作场景中同时使用两台设备时,应将左手配置的设备放在左侧,右手配置的设备放在右侧,以尽量减少碰撞和干扰。

两台设备均遵循右手坐标系,该坐标系标示在Inverse3臂侧的设备铭牌上。坐标系原点位于设备安装板的平面上,靠近中心位置。

请查阅您计划使用的语言或插件对应的 InverseSDK 文档,因为 SDK 提供的坐标系可能已经遵循特定游戏引擎的坐标系。

控制Inverse3​

对Inverse3的控制不仅限于力的控制,还可以控制其关节扭矩和角度。本节概述了各种控制模式,以及相关的输入、输出及其对应单位。

使用任一模式都会给用户和设备带来固有风险,安全信息请参阅Inverse3的安全使用说明。

笛卡尔控制​

力控制是使用Inverse3的首选方式:它以牛顿 (N) 为单位接收力的输入,并以米 (m) 为单位返回位置、以米每秒 (m/s) 为单位返回速度。在位置控制模式下,Inverse3会移动并保持在指定位置。两种模式之间可以无缝切换,因此二者可以结合使用,从而提供更好的用户体验。例如,在仿真开始时可以将设备移离可交互对象;或者,在使用带追踪功能的VerseGrip时,切换工具时位置控制模式可以保持光标位置不变。

关节控制​

同样,也可以直接控制Inverse3的关节扭矩和角度。在扭矩控制模式下,设备将产生以牛·毫米(N·mm)为单位指定的扭矩;在关节角度控制模式下,设备将移动至以度(°)为单位指定的角度。无论哪种情况,设备都会以度(°)为单位返回其位置,并以每秒度数(°/s)为单位返回速度。

颜色代码​

Haply 标志的状态指示灯会根据设备的运行模式改变颜色。下表列出了最新固件的状态指示灯颜色(有关旧版固件的颜色,请参阅下方的旧版状态指示灯颜色部分)

颜色灯光序列状态说明
关闭关闭已拔出USB-C 线缆已断开
红色闪烁未完成握手尚未与服务建立连接
SOS 闪烁超时检测到通信超时,未从服务接收到任何指令
黄色闪烁未校准且未供电电源适配器已断开,且需要进行校准
渐入/渐出未校准需要对设备进行校准
白色常亮空闲未激活任何控制模式
闪烁空闲且未供电电源适配器已断开,且未激活任何控制模式
绿色常亮力控制设备处于力控制模式下运行
闪烁力控制且未供电电源适配器已断开,且设备处于力控制模式
青色常亮位置控制设备处于位置控制模式下运行
闪烁位置控制且未供电电源适配器已断开,且设备处于位置控制模式
橙色常亮安全触发检测到不稳定状态,安全触发已激活

注意:如果状态指示灯持续显示红色,可能是您的 USB 无法正常传输数据。请确保连接牢固,或更换线缆。如果状态指示灯未呈现上述预期模式,请提交支持请求。

可选的性能优化功能​

Inverse3 提供了多项功能,用于控制其性能与手感。本节简要介绍这些功能及其用途。

速度估算​

速度并非直接测量得到,而是由位置数据推算而来,这可能导致信号存在噪声且不够精确,因而需要进行滤波。Inverse3 配备了板载速度估算算法,可利用其集成硬件生成无需额外滤波的速度信号。

请注意,速度估算值仅为近似值,可能并不完全精确。随着改进工作的推进,其性能和精度可能会得到进一步优化。

重力补偿​

重力补偿可消除Inverse3各部件质量所产生的作用力,使其在任何安装方向下都具有失重般的手感。在仿真开始时,设备会利用板载传感器对算法进行校准;若在运行过程中改变设备的安装方向,将导致行为异常。

重力补偿仅在力控制模式下生效。

重力补偿强度可通过重力缩放系数进行调节(默认值为 0.75),也可以使用特定 SDK 的命令将其完全关闭(详见 SDK 参考文档)。

力缩放​

Inverse3 在不同方向上能够产生的力大小各不相同。因此,若尝试生成超出Inverse3能力范围的力,实际产生的力的方向可能与期望方向不同。启用力缩放可以保持力的方向,但会降低其大小。该功能默认开启,也可以使用特定 SDK 的命令将其禁用。

VerseGrip 姿态追踪​

使用Inverse3追踪工具姿态需要配备VerseGrip。

在 入门指南:VerseGrip 文章中可进一步了解 VerseGrips。

旧版状态指示灯​

固件 7.4.x 及以下版本​

颜色灯光序列状态描述
熄灭熄灭未连接USB-C 线缆已断开
红色闪烁未握手尚未建立与服务的连接
紫色常亮未校准需要对设备进行校准
闪烁未校准且未通电电源适配器未连接,且需要进行校准
白色常亮空闲未激活任何控制模式
闪烁空闲且未通电电源适配器未连接,且未激活任何控制模式
绿色常亮力控制设备处于力控制模式
闪烁力控制且未通电电源适配器未连接,且设备处于力控制模式
宝蓝色常亮位置控制设备处于位置控制模式
闪烁位置控制且未通电电源适配器未连接,且设备处于位置控制模式
青色常亮阻尼安全已触发速度/力阻尼安全机制
粉色常亮稳定性上限多次出现不稳定,力限制上限已降低
紫罗兰色常亮已触发稳定性辅助检测到不稳定,力将自动逐步降低
橙色常亮紧急制动立即停止,紧急制动已激活
黄色快速闪烁超时检测到通信超时